(57)【要約】【課題】高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出でき、少ない光源数で面内の輝度を均一にする照明装置、液晶表示装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】照明装置４は、光入射面１４と光射出面１６とを有する光学部材１８と、光学部材の光入射面に、光学部材の端部方向から光学部材の中心方向に向けて照明光を照射する光源２４と、を含み、光源２４は、光源２４の光軸４６の中心の位置が光入射面１４の中心４８或いは光源２４に対して光入射面１４の中心４８よりも遠くになるように配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面と光射出面とを有する光学部材と、
前記光学部材の前記光入射面に、当該光学部材の端部方向から当該光学部材の中心方向に向けて照明光を照射する光源と、
を含み、
前記光源は、該光源の光軸の中心の位置が前記光入射面の中心或いは前記光源に対して前記光入射面の中心よりも遠くになるように配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記光源は、複数の光源を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置において、
前記光学部材の前記光入射面に前記光源を挟んで対向配置される光反射部材を有し、
前記光源から射出される光は、前記光学部材の前記光源に近い側の端部から、少なくとも前記光反射部材の一部にかけて照射されることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光源は、指向性が強い光を射出することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光源と前記光学部材との間に、前記光源から射出された光を前記光入射面に対し集光するように、レンズが配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光学部材は、前記光源からの光のうち一部の光を透過すると共に、残りの光を反射する半透過反射層を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
前記光学部材は、前記光源からの光を拡散して前記半透過反射層に射出する少なくともひとつの拡散シートを有していることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光学部材の前記光入射面は、複数のプリズム構造を有していることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項８に記載の照明装置において、
前記光学部材の前記光射出面側には、拡散シートを有していることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項２〜９のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記光反射部材は、高反射率を有する拡散反射性部材により構成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の照明装置と、
前記光学部材の前記光射出面側に配置された液晶表示パネルと、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶表示装置を表示部に搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、液晶表示装置、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置用バックライト装置の光源として、冷陰極放電灯から発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）に代替される動きが進んでいる。これは、ＬＥＤには有害物質である水銀が含まれず、環境調和型の光源として適していること、又最近の大幅な発光効率の向上により消費電力が大幅に低減できることによるところが大きい。ＬＥＤを光源として備えるバックライト装置は、これまで携帯電話機やモバイル端末のように概ね小型機器に対する用途が中心であったが、最近では２０インチ型以上の液晶モニタや液晶テレビ等、大型の液晶表示装置にも採用の動きが進んでいる。
【０００３】
大型液晶表示装置用のバックライト装置としては、面発光部の直下にＬＥＤを配置した直下型のバックライト装置が一般的になっている。大型液晶表示装置の場合、そのバックライト装置には面発光部の輝度の均一性が求められている。そのため、青・赤・緑の各色を一箇所に集めるように、ＬＥＤを傾かせる技法がとられている（例えば、特許文献１参照）。又、機械的に光源の傾きを変えながら空間的な光量分布を変化させる手法も検討されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２８５７６号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光源の発光強度の指向性、発光面積比の差、及び光学シートの光立ち上げ効率により、図１３（Ａ）に示すように、ＬＥＤの斜め方向の光を正面に立ち上げて使用する正面光と、ＬＥＤの正面方向の光をそのまま正面で使用する正面光とでは、発光強度の差が大きくなる。又、直下型のバックライト装置では、ＬＥＤの光軸が発光面部材に垂直になるようにＬＥＤの光を立ち上げようとすると、正面方向の光をそのまま正面で使用するものが多く、図１３（Ｂ）に示すように、ＬＥＤの光の輝度分布がそのまま発光面部材（光学部材）の光射出面から射出されていた。
【０００６】
これは、発光面部材の法線方向に対するＬＥＤの光軸の角度によって正面方向と斜め方向とでは照らさなければならない面積が圧倒的に違いすぎる。又、発光面部材の光射出面から射出される光は、正面方向に対しては正面に出ている光をそのまま使用できるが、斜め方向に対してはそのままでは正面から見えないので正面に立ち上げないと使用することができない、その立ち上げの効率の影響が大きい。つまり正面方向が非常に明るく出てしまう。
【０００７】
このような内容の場合も含め（通常の上向きも含め）、面発光部を均一に光らせることを考えると、非常に多くの光源が必要になってくる。その理由としては、ＬＥＤの発光強度の指向性が正面方向に非常に強くなっており、角度が傾くことで急激に発光強度が落ち込んでいく。
【０００８】
又、光学シートの光立ち上げ効率において、斜め方向の光を正面に立ち上げる効率と、正面方向の光をそのまま正面で使用する効率（拡散させない効率）を考えると、圧倒的に後者の方が高効率である。そのため、この二つの事象が重なることで、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出するためには、多くの光源が必要になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］光入射面と光射出面とを有する光学部材と、前記光学部材の前記光入射面に、当該光学部材の端部方向から当該光学部材の中心方向に向けて照明光を照射する光源と、を含み、前記光源は、該光源の光軸の中心の位置が前記光入射面の中心或いは前記光源に対して前記光入射面の中心よりも遠くになるように配置されていることを特徴とする照明装置。
【００１１】
これによれば、光源の発光強度の大きい部分を斜め方向にすることで光源の光を効率よく、且つ平行度の高い光として光学部材に照射し、光源の全体からむらなく射出させることができ、その結果として、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出でき、少ない光源数で面内の輝度を均一にすることが可能になる。
【００１２】
［適用例２］上記照明装置であって、前記光源は、複数の光源を含むことを特徴とする照明装置。
【００１３】
これによれば、光学部材からの光の均一性が向上する。
【００１４】
［適用例３］上記照明装置であって、前記光学部材の前記光入射面に前記光源を挟んで対向配置される光反射部材を有し、前記光源から射出される光は、前記光学部材の前記光源に近い側の端部から、少なくとも前記光反射部材の一部にかけて照射されることを特徴とする照明装置。
【００１５】
これによれば、光反射部材から光学部材へ光が反射されるので、少ない光源数で高輝度が可能になる。
【００１６】
［適用例４］上記照明装置であって、前記光源は、指向性が強い光を射出することを特徴とする照明装置。
【００１７】
これによれば、光学部材の正面方向の光を少なくすると同時に、斜め方向の発光強度を上げることができる。
【００１８】
［適用例５］上記照明装置であって、前記光源と前記光学部材との間に、前記光源から射出された光を前記光入射面に対し集光するように、レンズが配置されていることを特徴とする照明装置。
【００１９】
これによれば、光源にレンズ機能を設けて、通常の指向性よりも更に狭くすることで、光学部材の正面方向の光をより少なくすると同時に、斜め方向の発光強度を上げることもできる。又光源にレンズを付けて集光することにより、光制御がしやすくなる。更に厚みを抑えることも可能になる。
【００２０】
［適用例６］上記照明装置であって、前記光学部材は、前記光源からの光のうち一部の光を透過すると共に、残りの光を反射する半透過反射層を有することを特徴とする照明装置。
【００２１】
これによれば、広い波長領域で偏光能を持たせることができるので、少ない光源数で高輝度が可能になる。又、反射することで、拡散性が増し均斉度もよくなる。
【００２２】
［適用例７］上記照明装置であって、前記光学部材は、前記光源からの光を拡散して前記半透過反射層に射出する少なくともひとつの拡散シートを有していることを特徴とする照明装置。
【００２３】
これによれば、光学部材からの光の均一性が向上する。
【００２４】
［適用例８］上記照明装置であって、前記光学部材の前記光入射面は、複数のプリズム構造を有していることを特徴とする照明装置。
【００２５】
これによれば、光学部材から光学部材の法線方向の光が射出されるので、少ない光源数で高輝度が可能になる。
【００２６】
［適用例９］上記照明装置であって、前記光学部材の前記光射出面側には、拡散シートを有していることを特徴とする照明装置。
【００２７】
これによれば、光学部材からの光の均一性が向上する。
【００２８】
［適用例１０］上記照明装置であって、前記光反射部材は、高反射率を有する拡散反射性部材により構成されていることを特徴とする照明装置。
【００２９】
これによれば、光源の集光性が高いので、反射面を拡散反射性としても輝度均斉度を高くでき、且つ、局所的な輝線の発生も防止できる。
【００３０】
［適用例１１］上記のいずれか１つに記載の照明装置と、前記光学部材の前記光射出面側に配置された液晶表示パネルと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【００３１】
これによれば、光源の発光強度の大きい部分を斜め方向にすることで光源の光を効率よく、且つ平行度の高い光として光学部材に照射し、光源の全体からむらなく射出させることができ、その結果として、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出でき、少ない光源数で面内の輝度を均一にすることが可能になる液晶表示装置を提供する。
【００３２】
［適用例１２］上記に記載の液晶表示装置を表示部に搭載したことを特徴とする電子機器。
【００３３】
これによれば、光源の発光強度の大きい部分を斜め方向にすることで光源の光を効率よく、且つ平行度の高い光として光学部材に照射し、光源の全体からむらなく射出させることができ、その結果として、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出でき、少ない光源数で面内の輝度を均一にすることが可能になる電子機器を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本実施形態について、図を参照して説明する。尚、各図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。又、本実施形態を説明する際に不要なものについては、記載を省いている。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る照明装置としての液晶表示装置用のバックライト装置４を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る液晶表示装置２を示す断面図である。本実施形態に係る液晶表示装置２は、バックライト装置４と、液晶表示パネル６とを有している。バックライト装置４は、矩形のユニットケース１０の底面側に光反射部材１２を配置している。このユニットケース１０の表開口面に、光入射面１４と光射出面１６とを有する光学部材としての発光面部材１８を配置している。そして、ユニットケース１０に発光面部材１８側からフロントフレーム２０を被せ、ユニットケース１０と一体化することで本実施形態のバックライト装置４が組み上げられている。ユニットケース１０内の、光反射部材１２と発光面部材１８とで挟む空間部分は、中空導光領域２２となっている。
【００３６】
光反射部材１２は、金属或いは樹脂の機材に高反射性、且つ拡散反射性を有する材料、例えば白色ＰＥＴフィルムや白色インクを積層させたものである。光拡散反射性を有する材料としては、上記の他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたものでもよい。これにより、従来の中空方式のバックライト装置では、ＬＥＤからできるだけ遠方に光を到達させるために中空導光領域の反射面を鏡面反射性、或いはそれに近い反射特性にして、発光面に局所的な輝線等が発生していたが、本実施形態のバックライト装置４の場合、光源としてのＬＥＤ２４の集光性が高いので、反射面を拡散反射性としても輝度均斉度を高くでき、且つ、局所的な輝線の発生も防止できる。
【００３７】
発光面部材１８は、少なくとも半透過反射層２６に対して、更に拡散シート２８，３０等の光学シートを重ねて構成したものであり、中空導光領域２２を通り、光反射部材１２に当たって反射した光を均一に拡散、射出させることで、発光面での輝度むらをなくし、均斉度を高くする働きをする。
【００３８】
発光面部材１８は、中空導光領域２２からの光４０ａのうち一部の光４０ｂを透過すると共に、残りの光４０ｃを反射する半透過反射層２６を有している（図３（Ｂ）参照）。これにより、広い波長領域で偏光能を持たせることができるので、少ないＬＥＤ２４数で高輝度が可能になる。又、反射することで、拡散性が増し均斉度もよくなる。例えば半透過反射層２６は、反射偏光板２６である。反射偏光板２６としては、複屈折性の誘電体多層膜を利用している。この複屈折性の誘電体多層膜は、所定の直線偏光成分を反射し、所定の直線偏光成分以外の偏光成分を透過する機能を有する。このような複屈折性の誘電体多層膜の詳細については、国際公開された国際出願（国際出願の番号：ＷＯ９７／０１７８８）や、特表平９−５０６９８５号公報に開示されている。又このような反射偏光板２６は、米国３Ｍ社からＤＢＥＦ（商品名）として市販されており、一般に入手可能である。
【００３９】
次に、反射偏光板２６の構造について説明する。
図３（Ａ）は、本実施形態に係る反射偏光板２６の構造の要部を説明する図である。反射偏光板２６は、二種類の高分子層３４，３６を交互に積層してなる。二種類の高分子は、一つは光弾性率が大きい材料から、もう一つは光弾性率が小さい材料から選ばれるが、その際に両者を延伸した際の常光線の屈折率が概ね等しくなるよう留意する。例えば、光弾性率の大きい材料としてＰＥＮ（２，６−ポリエチレン・ナフタレート）を、小さい材料としてｃｏＰＥＮ（７０−ナフタレート／３０−テレフタレート・コポリエステル）を選ぶ。両フィルムを交互に積層し、図３（Ａ）の直交座標系３８のｘ軸方向に約５倍に延伸したところ、ｘ軸方向の屈折率がＰＥＮ層において１．８８、ｃｏＰＥＮ層において１．６４となった。又ｙ軸方向の屈折率はＰＥＮ層でもｃｏＰＥＮ層でも略１．６４であった。この積層フィルムに法線方向から光が入射すると、ｙ軸方向に振動する光の成分はそのままフィルムを通過する。これが透過軸である。一方ｘ軸方向に振動する光の成分は、ＰＥＮ層とｃｏＰＥＮ層とが、ある一定の条件を満たす場合に限って、反射される。これが反射軸である。その条件とは、ＰＥＮ層の光路長（屈折率と膜厚の積）と、ｃｏＰＥＮ層の光路長の和が光の波長の二分の一に等しいことである。このようなＰＥＮ層とｃｏＰＥＮ層とを各々数十層以上、出来れば百層以上、厚みにして３０μｍほど積層させると、ｘ軸方向に振動する光の成分の略全てを反射させることが出来る。このようにして作成した反射偏光板２６は、設計された単一の波長の光でしか偏光能を生じない。そこで設計波長が異なる複数の反射偏光板２６を、軸を揃えて積層することにより、広い波長領域で偏光能を持たせることができる。尚、図３（Ｂ）に示すように、反射偏光板２６に透明ビーズ４０を混入した樹脂をコートしてなるものを用いることもできる。これにより、発光面部材１８から発光面部材１８の法線方向の光４０ｂが射出されるので、少ないＬＥＤ２４数で高輝度が可能になる。
【００４０】
図１及び図２に戻り、発光面部材１８は、中空導光領域２２からの光を拡散して半透過反射層２６に射出する拡散シート２８，３０を有している。これにより、中空導光領域２２からの光の均一性が向上する。拡散シート２８，３０は、発光面部材１８の光入射面１４側に配置されており、中空導光領域２２からの光の均一性を向上させるために、光を散乱又は拡散させる機能を有する。この拡散シート２８，３０としては、例えば、ポリエステル等の透明な合成樹脂製シートに透明ビーズを混入した樹脂をコートしてなるものを用いることができる。
【００４１】
ユニットケース１０は、アルミニウム合金等の高熱伝導性の金属で形成されている。このユニットケース１０における少なくともひとつの側面に、発光部としてのＬＥＤ基板４２が配置してある。このＬＥＤ基板４２は、ユニットケース１０の該当側面に収容できる幅を持つ細長い配線基板４４上に多数個のＬＥＤ２４を一列若しくは複数列に列設実装したものである。
【００４２】
図４は、本実施形態に係るバックライト装置４の発光面部材１８とＬＥＤ２４との配置を示す図である。ＬＥＤ２４は、図４に示すように、ＬＥＤ２４の光軸４６の中心方向が光入射面１４の中心４８に配置されている。或いはＬＥＤ２４に対して光入射面１４の中心４８よりも遠くになるように配置されている。領域１８ａは、ＬＥＤ２４が照射する領域の一部であり、領域１８ｂは、発光面部材１８の光射出面１６から射出される光領域の一部である。ＬＥＤ２４は、ＬＥＤ２４の光軸４６周辺の発光強度の大きい部分を斜め方向に傾けている。ＬＥＤ２４は、ＬＥＤ２４の発光強度の小さい部分を発光面部材１８の立ち上げ効率のよい正面方向に向けられている。これにより、発光面部材１８の法線方向に対するＬＥＤ２４から射出される光の進行方向の角度が小さい方が立ち上げ効率がよいので、発光面部材１８の立ち上げ変換をしたときに均一に光るようにできる。又、ＬＥＤ２４を傾けることにより、一つのＬＥＤ２４が均一に光らせることができる面積を広くできる。更に、ＬＥＤ２４の発光強度の小さい部分でも発光面部材１８の立ち上げ効率のよいところにもってくることで、ある程度の明るさを出すことができ、発光面部材１８の光射出面１６の相対光度を平均化できる。又、ＬＥＤ２４の光を平行度の高い光としてユニットケース１０内の中空導光領域２２に導入することが容易になる。ＬＥＤ２４は、指向性が強い光を射出する。これにより、発光面部材１８の正面方向の光を少なくすると同時に、斜め方向の発光強度を上げることができる。
【００４３】
図１及び図２に戻り、配線基板４４は、光熱伝導性のアルミ系、同系合金等の金属や、窒化アルミニウム等のセラミックにより形成してあり、高熱伝導性のユニットケース１０の側壁にねじ止め、接着その他の手段で固定している。尚、この配線基板４４とユニットケース１０の側壁との間には高熱伝導性の両面テープ、シート或いはグリースを介在させるのが好ましい。ＬＥＤ基板４２上に実装されるＬＥＤ２４には、所望の白色色度に合成させるための数量比で配置した赤色、緑色、青色の３色ＬＥＤ、或いは青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせで白色に発光する複数のＬＥＤを用いている。
【００４４】
本実施形態によれば、ＬＥＤ２４を傾けることで、発光面部材１８のＬＥＤ２４の光を正面に立ち上げる効率の高い部分（正面方向）において、ＬＥＤ２４の光のうち発光強度が低い領域と重ねることができ、又、発光面部材１８のＬＥＤ２４の光を正面に立ち上げる効率の低い部分（斜め方向）において、ＬＥＤ２４の光のうち発光強度が高い領域と重ねることができるので、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出することができる。
【００４５】
（実施例）
次に、上記構成のバックライト装置４の効果を実証すべく表示を観察し、表示の光度を測定した。以下、その結果について報告する。
【００４６】
図５は、本実施例に係るＬＥＤ２４が発光面部材１８に照射した場合の角度毎の照射距離を示す図である。図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤ２４と発光面部材１８との距離は１０ｍｍである。照射距離５２は、ＬＥＤ２４の照射角度が発光面部材１８の法線方向において、ＬＥＤ２４の照射範囲の角度が１０度で、発光面部材１８を照射することができる長さである。照射距離５４は、ＬＥＤ２４の照射角度が発光面部材１８の法線方向よりある程度の値をもつ角度（斜め方向）において、ＬＥＤ２４の照射範囲の角度が１０度で、発光面部材１８を照射することができる長さである。この場合、照射距離５２＜照射距離５４の関係であり、ＬＥＤ２４が発光面部材１８を照射する距離は、圧倒的に斜め方向の照射範囲の角度の１０度の方が長くなる。ＬＥＤ２４の発光強度の割合がこれに合うようになれば面内の輝度を均一にすることが可能になる。つまり、ＬＥＤ２４の発光強度を照射距離５２の照射より照射距離５４の照射の方を強くすることで、面内の輝度を均一にすることが可能になる。但し、図５（Ｂ）に示すように、照射角度が０〜６０度付近と８０度付近で照射距離が違い過ぎるため、６０度を超える角度は使用しないこととする。尚、角度は発光面部材１８の法線方向に対するＬＥＤ２４から射出される光の進行方向の角度である。
【００４７】
図６は、本実施例に係るＬＥＤ２４の指向特性を示す図である。尚、角度は発光面部材１８の法線方向に対するＬＥＤ２４から射出される光の進行方向の角度である。図６に示すように、ＬＥＤ２４の発光強度（相対光度）は、照射角度９０度付近が強く照射角度が小さくなるにつれて発光強度も小さくなる。
【００４８】
図７は、本実施例に係る反射偏光板２６を使用した場合のＬＥＤ２４の指向特性を示す図である。尚、角度は反射偏光板２６の法線方向に対するＬＥＤ２４から射出される光の進行方向の角度である。図７（Ａ）に示すように、反射偏光板２６を使用することで光５６の一部（例えば半分）の光５８を光反射部材１２で反射させ、光５６より照射角度の大きい光６０と同等の光源から遠い領域にまで伝えることができる。そのため図７（Ｂ）に示すような角度特性になり、図６に示すＬＥＤ２４のみの指向特性より各照射角度において相対光度が増している。
【００４９】
図８は、本実施例に係る反射偏光板２６を使用した場合の拡散シート２８，３０の立ち上げ効率を含むＬＥＤ２４の指向特性を示す図である。尚、角度は反射偏光板２６の法線方向に対するＬＥＤ２４から射出される光の進行方向の角度である。ＬＥＤ２４の指向特性は、図８に示すように、拡散シート２８，３０の立ち上げ効率と、反射偏光板２６で跳ね返った割合とを掛け合わせている。ＬＥＤ２４の発光強度は、４０〜６０度の範囲が強いことを示している。尚、発光面部材１８の光射出面１６から射出される光は、正面方向に対しては正面に出ている光をそのまま使用できるが、斜め方向に対してはそのままでは正面から見えないので正面に立ち上げないと使用することができない、その立ち上げの効率の影響は大きい。つまり正面方向の光は非常に明るく出てしまうことになる。
【００５０】
図９は、本実施例に係るＬＥＤ２４の傾きに対するＬＥＤ２４の指向特性を示す図である。尚、角度は発光面部材１８の法線と直交する方向２４ａに対するＬＥＤ２４の光軸４６の角度θである（図４参照）。本実施例の図８まではＬＥＤ２４の発光面が真横を向いている状態である。つまり角度θが０度である。図９では、角度θを振って、図８に示すＬＥＤ２４の指向特性を、図５（Ｂ）に示す発光面部材１８の角度毎の照射距離の割合に合わせる。図９に示すように、図５（Ｂ）に示すＬＥＤ２４が平面に照射した場合の角度毎の照射距離のグラフの曲線６２の傾き７２に対し、図８に示す反射偏光板２６を使用した場合の拡散シート２８，３０の立ち上げ効率を含むＬＥＤ２４の指向特性の曲線６４の傾き７４のＬＥＤ２４の光軸４６に対する角度を変化させる。
【００５１】
曲線６６は、ＬＥＤ２４の光軸４６を１０度の角度に振った角度θが１０度の時のＬＥＤ２４の指向特性を示している。傾き７６は、曲線６６の傾きである。曲線６８は、角度θが２０度の時のＬＥＤ２４の指向特性を示している。曲線７０は、角度θが３０度の時のＬＥＤ２４の指向特性を示している。傾き７４と傾き７６との間に、傾き７２と平行になる傾きがある。これはＬＥＤ２４が発光面部材１８に照射した場合の角度毎の照射距離の割合と、反射偏光板２６を使用した場合の拡散シート２８，３０の立ち上げ効率を含むＬＥＤ２４の指向特性の割合が合うことになる。これにより、角度θは０〜１０度の傾きがよいと判断することができる。尚、ＬＥＤ２４が発光面部材１８に照射した場合の角度毎の照射距離において、６０度以内を範囲とすることから０〜３０度の傾きもよいと判断する。この状態は、図４に示すように、ＬＥＤ２４の光軸４６の方向が光軸４６に沿った光入射面１４の中心４８或いはＬＥＤ２４に対して光入射面１４の中心４８よりも遠くになるように配置されていることを示している。
【００５２】
（液晶表示パネル）
液晶表示パネル６は、図２に示すように、バックライト装置４の発光面部材１８の光射出面１６側に配置されている。液晶表示パネル６は、複数の画素（図示せず）が配列されている。液晶表示パネル６は、透明電極（図示せず）を画素毎に設けた一対の透明基板７８の間に表示媒体である液晶層（図示せず）を保持する構造、即ち画素構造を有しており、バックライト装置４が発した光を空間的に変調して表示画像を生成するための装置である。液晶表示パネル６は、アクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いた所謂透過型のアクティブ液晶表示素子である。ＴＦＴの構成等の基本構造は、公知のものを用いているため説明を省略する。液晶表示パネル６は、これに限らず、例えば、アクティブ素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いたものや、表示用の電極が格子状に配置されたパッシブ型の液晶表示素子でもよい。尚、通常、液晶表示パネル６の表面には、光を偏向させる偏光板、或いは光学機能性フィルムと貼り合わされた偏光板８０が配設される。又、液晶表示パネル６を構成する透明基板７８には、駆動回路として複数のＩＣチップ８１が実装されている。各ＩＣチップ８１は、透明基板７８に配設された表示用配線に電気的に接続されると共に、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）７９を介して外部回路等と電気的に接続されるように構成されている。
【００５３】
（表示媒体）
表示媒体である液晶層は、透明電極からの電圧印加に応じて分子配向が変わり、光学特性が変化することによって入射光を変調する層である。液晶層を用いた液晶表示装置２は、液晶層を一対の偏光板８０で挟むことによって、透過光を変調して表示動作を行う透過型方式が好適である。液晶層の材料としては、ネマティック液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶（高速動作が可能な強誘電性液晶を含む）等が好適である。
【００５４】
又、液晶層は、透明電極上（液晶層側面上）に設けられた配向膜（摩擦処理したポリイミド樹脂等）の作用によって、液晶分子の初期配向を、ホメオトロピック（垂直）配向、ホモジニアス（水平）配向、ねじれ配向、パイ型配向、垂直配向及び水平配向を組み合わせたハイブリッド配向等に設定することも可能である。尚、前記した配向以外であってもよい。
【００５５】
尚、液晶表示装置２において入射光や射出光の偏光を揃える偏光板（偏光フィルム）を用いる場合には、偏光フィルムを透明基板７８に貼り付ける等して、液晶表示パネル６に一体化して設けることもできる。
【００５６】
（透明電極）
透明電極は、液晶層に電圧を印加するための電極であり、酸化インジウム−酸化錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム−酸化亜鉛系等の金属酸化物が好適である。透明電極は、化学的気相成長法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の技術を用いて金属酸化物を透明基板７８上に堆積することにより形成されるが、透明基板７８との密着性等を考慮すると、スパッタリング法が好ましい。又、金属酸化物以外の透明電極として、ポリチオフェン系樹脂等の透明な有機系導電性材料が好適である。この場合、透明電極は、スピンコート法、印刷法等の技術を用いて透明基板７８上に薄膜状に塗布することにより形成される。
【００５７】
（透明基板）
透明基板７８は、透明電極が形成されており、液晶層を対向保持する基板である。透明基板７８の材料としては、光透過率等の光学特性に優れたポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等が好適である。透明基板７８の厚みは、好ましくは５〜５００μｍであり、より好ましくは５０〜２００μｍである。又、透明基板７８の可視光における光透過率は、８０％以上であることが好ましい。又、液晶表示パネル６の動作安定性を確保するため、透明基板７８上に無機材料からなる薄膜から構成されるガスバリア層を形成してもよい。かかる無機材料からなる薄膜としては、ＳｉＯX（１．０≦Ｘ≦２．０）膜、ＳｉＮ膜、又はこれらの多層膜が好適である。
【００５８】
本実施形態によれば、ＬＥＤ２４の発光強度の大きい部分を斜め方向にすることでＬＥＤ２４の光を効率よく、且つ平行度の高い光としてユニットケース１０内の中空導光領域２２に導入し、ＬＥＤ基板４２の全体からむらなく射出させることができ、その結果として、高輝度で、且つ均斉度も高い照明光を射出でき、少ないＬＥＤ数で面内の輝度を均一にすることが可能になるバックライト装置４及び液晶表示装置２を提供する。
【００５９】
本実施形態の液晶表示装置２を表示部に搭載した電子機器について、図１０を基に説明する。
図１０は、本実施形態に係る電子機器としての携帯電話機１００を示す概略斜視図である。図１０に示すように、本実施形態の携帯電話機１００は、本体１０２とカバー１０４とからなり、カバー１０４が折りたたみできるように本体１０２の一端部に取り付けられている。本体１０２には、略中央部に設けられた表示部１０６と、表示部１０６の下側に配列した操作部１０８と、表示部１０６の上側に設けられた受話部１１０とを備えている。又、送受信用のアンテナ１１２は、本体１０２内に伸縮自在に内蔵されている。表示部１０６には、透過型の液晶表示装置、或いは半透過反射型の液晶表示装置が搭載されている。カバー１０４の内側には、送話部１１４が設けられており、カバー１０４を開いて電話をかけるようになっている。これにより、携帯電話機１００は、表示部１０６に透過型の液晶表示装置、或いは半透過反射型の液晶表示装置を備えているため、適正なカラー表示が可能であり、光源からの光と画素との干渉による干渉縞や光源からの光の強度むらが目立ち難い見映えのよい表示画面で必要な情報を確認することができる携帯電話機１００を提供することができる。
【００６０】
上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
（変形例１）
光反射部材１２は、発光面部材１８での輝度分布が均一になるように、発光面部材１８との距離を変化させる形状にしてもよい。
【００６１】
（変形例２）
図１１は、本変形例に係る発光面部材１８の構成を示す図である。発光面部材１８の光入射面１４は、複数のプリズム構造８２で構成されている。これにより、発光面部材１８から発光面部材１８の法線方向の光８２ａが射出されるので、少ないＬＥＤ数で高輝度が可能になる。又、発光面部材１８の光射出面１６側には、拡散シート２８を有している。これにより、発光面部材１８からの光の均一性が向上する。
【００６２】
（変形例３）
図１２は、本実施形態に係るバックライト装置４を示す図である。図１２に示すように、ＬＥＤ２４と発光面部材１８との間に、ＬＥＤ２４から射出された光を光入射面１４に対し集光するように、レンズ５０が配置されている。これにより、ＬＥＤ２４のＬＥＤ基板４２にレンズ５０を設けて、通常の指向性よりも更に狭くすることで、発光面部材１８の正面方向の光をより少なくすると同時に、斜め方向の発光強度を上げることもできる。又、ＬＥＤ２４にレンズ５０を付けて集光することにより、光制御がしやすくなる。更に、中空導光領域２２の厚みを抑えることも可能になる。
【００６３】
（変形例４）
上記実施形態の液晶表示装置２を搭載した電子機器は、携帯電話機１００に限定されない。電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型或いはモニタ直視型のビデオレコーダ、カーナゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても見映えのよい表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係るバックライト装置を示す分解斜視図。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図３】本実施形態に係る反射偏光板の構造の要部を説明する図。
【図４】本実施形態に係るバックライト装置の発光面部材とＬＥＤとの配置を示す図。
【図５】本実施例に係るＬＥＤが平面に照射した場合の角度毎の照射距離を示す図。
【図６】本実施例に係るＬＥＤの指向特性を示す図。
【図７】本実施例に係る反射偏光板を使用した場合のＬＥＤの指向特性を示す図。
【図８】本実施例に係る反射偏光板を使用した場合の拡散シートの立ち上げ効率を含むＬＥＤの指向特性を示す図。
【図９】本実施例に係るＬＥＤの傾きに対するＬＥＤの指向特性を示す図。
【図１０】本実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を示す概略斜視図。
【図１１】本変形例に係る発光面部材の構成を示す図。
【図１２】本変形例に係るバックライト装置を示す図。
【図１３】従来例を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
２…液晶表示装置  ４…バックライト装置（照明装置）  ６…液晶表示パネル  １０…ユニットケース  １２…光反射部材  １４…光入射面  １６…光射出面  １８…発光面部材（光学部材）  ２０…フロントフレーム  ２２…中空導光領域  ２４…ＬＥＤ（光源）  ２６…半透過反射層（反射偏光板）  ２８，３０…拡散シート  ３４，３６…高分子層  ３８…直交座標系  ４０…透明ビーズ  ４２…ＬＥＤ基板（発光部）  ４４…配線基板  ４６…光軸  ４８…中心  ５０…レンズ  ５２，５４…照射距離  ５６，５８，６０…光  ６２〜７０…曲線  ７２〜７６…傾き  ７８…透明基板  ７９…ＦＰＣ  ８０…偏光板  ８１…ＩＣチップ  ８２…プリズム構造  １００…携帯電話機  １０２…本体  １０４…カバー  １０６…表示部  １０８…操作部  １１０…受話部  １１２…アンテナ  １１４…送話部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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